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  • C

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    C言語は、1972年にAT&Tベル研究所の、デニス・リッチーが主体となって作成したプログラミング言語です。 B言語の後継言語として開発されたことからC言語と命名。そのため、表記法などはB言語やALGOLに近いとされています。 Cの拡張版であるC++言語とともに、現在世界中でもっとも普及されているプログラミング言語です。

  • C++

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    C++はC言語をもとにしてつくられた最もよく使われるマルチパラダイムプログラミング言語の1つです。オブジェクト指向、ジェネリック、命令型など広く対応しており、多目的に使用されています。

計算結果の値が正しく得られません。

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carnage0216

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<環境>

  • windows10
  • visuals studio 2017
#include <stdio.h>

#define N  3 


int main() {
float a[N][N+1] = {
{5,-1,-1,0},
{ 2,1,-3,-5 },
{ 1,1,1 ,6} };    // The matrix

int i;
for (i = 0; i <=3; i++) {
a[1][i] = a[1][i] - a[0][i] * a[1][0] / a[0][0];

//printf("%d= a[1][i]- a[0][i]* a[0][i]/ a[0][i]である\n", b);
printf("a[1][%d]= a[1][%d]- a[0][%d]* a[0][%d]/ a[0][%d]である\n",i, i, i, i, i);
    }
    //デバック
    a[1][1] = a[1][1] - a[0][1] * a[1][0] / a[0][0];
    {
        printf("a[1][1]は%fである\n", a[1][1]);
    }
    a[2][i] = a[2][i] - a[0][i] * a[2][0] / a[0][0];
    return 0;
}


以上のプログラムのa[1][1] = a[1][1] - a[0][1] * a[1][0] / a[0][0];より
a[1][1] - a[0][1] * a[1][0] / a[0][0]の計算結果をa[1][1]にいれてprintfで中の数字を表示させたいのですが、なぜか1.0000000とでます。

以下は実行結果です。

a[1][0]= a[1][0]- a[0][0]* a[0][0]/ a[0][0]である
a[1][1]= a[1][1]- a[0][1]* a[0][1]/ a[0][1]である
a[1][2]= a[1][2]- a[0][2]* a[0][2]/ a[0][2]である
a[1][3]= a[1][3]- a[0][3]* a[0][3]/ a[0][3]である
a[1][1]は1.000000である


紙に計算したところ1.4と出ました。

初歩的な質問で恥ずかしいのですが、今回はfor文や基礎的なものを実践的に学んで基礎力を付けるため一から3つの連立方程式を解くプログラムを作ろうとしています。

<編集>
asmさんのアドバイスのおかげで正しい結果は出たのですが、なぜ正しい結果が出たのか恥ずかしながら全くわかりません。
以下はasmさんのアドバイスを基に編集したプログラムです。
質問1 なぜ(i = 3; i >= 0; i--)と置くことで正しい結果1.4が得られたのか。
質問2 仮にforの中で

a[1][1] = a[1][1] - a[0][1] * a[1][0] / a[0][0];


と表すとしたらどうすればよいのでしょうか?

for  (i = 3; i >= 0; i--) {
        a[1][i] = a[1][i] - a[0][i] * a[1][0] / a[0][0];

        //printf("%d= a[1][i]- a[0][i]* a[0][i]/ a[0][i]である\n", b);
        printf("a[1][%d]= a[1][%d]- a[0][%d]* a[0][%d]/ a[0][%d]である\n",i, i, i, i, i);
    }


    //デバック
    float d = a[1][0] / a[0][0];
    a[1][1] = a[1][1] - a[0][1] * d;
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+2

i = 0の時に
a[1][i] = a[1][0]が0になってしまうので
その後のa[1][0] / a[0][0]が0になります。

forを逆順に回す

    for (i = 3; i >= 0; i--) {


もしくはforの外で計算しておく

    float d = a[1][0] / a[0][0];

と正しい計算結果が得られます。


追記

問題を単純化します。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int s[3] = {3, 6, 9};
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        printf("s[%d]\t= s[%d] / s[0]\n", i, i);
        printf("\t= %d / %d\n", s[i], s[0]);
        printf("\t= %d\n", s[i] / s[0]);
        s[i] /= s[0];
    }
    return 0;
}

配列sをsの先頭要素で割るという単純なプログラムです。
実行結果は

s[0]= s[0] / s[0]
    = 3 / 3
    = 1
s[1]= s[1] / s[0]
    = 6 / 1
    = 6
s[2]= s[2] / s[0]
    = 9 / 1
    = 9


となります。

計算順序の問題で
i = 0の時: s[0] が3から1に変化
i = 1の時: s[0] は1
となってしまっています

  • s[0]を退避するか
  • s[0]/=s[0]を最後に計算するか
  • 答え領域bを作るか

この辺が回避策になりますね

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  • 2018/07/27 06:06

    迅速な解答ありがとうございます。
    あの質問があるのですが、なぜi = 0の時にa[1][0]が0になってしまうのでしょうか?
    理解力が低くてすいません。

    キャンセル

  • 2018/07/27 06:07

    a[1][i] = a[1][i] - a[0][i] * a[1][0] / a[0][0];
    の結果

    キャンセル

  • 2018/07/27 19:51

    どうもありがとうございます。

    キャンセル

  • 2018/07/28 03:09

    もう一つお聞きしたいのですが、なぜforの外で計算すれば正しい答えが得られるのですか?
    逆にforの中で計算させるにはどうすればいいのでしょうか?
    どうかよろしくお願いいたします。

    キャンセル

  • 2018/07/28 09:31

    順序の問題で、a[1][1]を計算時にはa[1][0]が0になっているのが問題なので
    a[1][0]が書き換わる前に、つまりforの前に計算してやればいいです。

    > forの中で
    いままで提示した解決策の何が問題なのでしょうか?

    キャンセル

+1

asmさんが指摘している以外の点として、
最後の計算
a[2][i] = a[2][i] - a[0][i] * a[2][0] / a[0][0];
これもダメです。
i=4となっていて配列外をアクセスしています。

ところで、aの配列の値を計算中に更新(変えて)してもいいのですか?

ちなみに、asmさんの指摘の部分は
a[1][i] = a[1][i] - a[0][i] * a[1][0] / a[0][0];
i=0の時、
a[1][0] = 2.0 - 5.0 * 2.0 / 5.0;
a[1][0] = 0.0;
こういうことです。

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  • 2018/07/29 21:46

    どうもありがとうございます。

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